کاربردهای پدافندی حسگر توری براگ فیبر نوری جهت کاهش آسیب پذیری سدها، پل ها و ساختمان ها

حفاظت از سازه های بزرگ عمرانی همچون برجها، پلها، سدها و دیگر سازه های این چنینی در برابر بلایای طبیعی و غیرطبیعی همواره در حوزه پدافند غیرعامل مورد توجه بوده است. جدا از بلایای طبیعی و غیرطبیعی همچون زلزله، سیل، رانش زمین، اقدامات خرابکارانه و ... که ایمنیاین سازه ها را تهدید میکنند، عواملی چون نشست و قدمت سازه، خوردگی، پوسیدگی و ... نیز به مرور زمان میتوانند منجر به آسیب دیدگی و استهلاک آنها شود. از این رو بسیاری از این سازه ها در دنیا علاوه بر اینکه در هنگام ساخت تحت نظارت دقیق قرار می گیرند، بعد از ساخت نیز توسط سامانه های مختلف کنترل می شوند تا خسارات ناشی از این بلایا به حداقل برسد. یکی از پرکاربردترین انواع این سامانه ها، حسگرهای توری براگ فیبر نوری هستند که به دلیل قدرت تفکیک فضایی بالا، طول سنجش مناسب و به ویژه نصب آسان و مقرون به صرفه بودن مقبولیت بسیار زیادی پیدا کرده است.حسگرهای توری براگ فیبر نوری به تغییرات دما و فشار بسیار حساس بوده و ابزاری مناسب برای سنجش این پارامترهای محیطی هستند. از آنجایی که ترکها و شکستگیهای اندک در سازه های عمرانی منجر به نوسان فشار و در نتیجه لرزش و ارتعاش در سازه ها میشوند، بنابراین میتوان به کمک این حسگرها مکان دقیق ترک و یا شکستگی در سازه را پیدا کرد و از پیشرفت آن جلوگیری نمود. در این مقاله ابتدا به بررسی دقیق حسگرهای توری براگ فیبری میپردازیم و چندین نمونه عملیاتی از آن در نقاط مختلف جهان را بیان خواهیم کرد. در ادامه طیف خروجی از این حسگرها را شبیه سازی کرده و نشان میدهیم چگونه به کمک این طیف خروجی میتوان مکان دقیق اختلال (ترک، شکستگی، لرزش و ...)در سازه ها و میزان فشار وارد شده بر آن نقطه را مشخص کرد.